JP2009103852A - Zoom lens and optical device mounted with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ズームレンズ、特に固体撮像素子等を用いたビデオカメラ、電子スチルカメラ等に好適なズームレンズ及びこれを搭載する光学機器に関する。 The present invention relates to a zoom lens, particularly a zoom lens suitable for a video camera, an electronic still camera, and the like using a solid-state imaging device, and an optical apparatus equipped with the zoom lens.
昨今、デジタルスチルカメラ等の携行時の携帯性が重視され、カメラ本体の小型化、薄型化、軽量化を図るために、撮影レンズであるズームレンズの小型化及び軽量化が求められている。そこで、レンズ系の一部に光路を略９０度に折り曲げる光学素子を備えたズームレンズが提案されている。このようなズームレンズを搭載することで、格納状態から使用状態へ移行する際にカメラ本体より突出することがないため、使用状態においても携帯性に優れており、カメラの小型化、薄型化に大きく寄与することが可能である。 Recently, the portability of a digital still camera or the like is emphasized, and in order to reduce the size, thickness, and weight of a camera body, it is required to reduce the size and weight of a zoom lens that is a photographing lens. Accordingly, there has been proposed a zoom lens provided with an optical element that bends the optical path at approximately 90 degrees in a part of the lens system. By installing such a zoom lens, it does not protrude from the camera body when shifting from the retracted state to the in-use state, so it is excellent in portability even in the in-use state, reducing the size and thickness of the camera. It is possible to contribute greatly.
従来のズームレンズとして、第１〜第５レンズ群からなる正負正正負の５群タイプであり、第１レンズ群内に光路を折り曲げる光学素子（プリズム）を含み、広角端から望遠端へのズーミングの際には第２、第４及び第５レンズ群を光軸に沿って移動させて各レンズ群間の空気間隔を可変させるものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。 As a conventional zoom lens, it is a positive / negative / positive / negative five-group type consisting of first to fifth lens groups, and includes an optical element (prism) for bending the optical path in the first lens group, and zooming from the wide-angle end to the telephoto end. In this case, there is disclosed a technique in which the second, fourth and fifth lens groups are moved along the optical axis to vary the air spacing between the lens groups (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、特許文献１のズームレンズにおいて、広角端状態における焦点距離を短くすると、第１レンズ群内に配設された光路を折り曲げる光学素子（プリズム）の中心厚が増大することとなり、これはカメラの小型化・薄型化とは相反することになってしまう。
However, in the zoom lens of
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、固体撮像素子等を用いたビデオカメラや電子スチルカメラ等に好適で、特に、ズームレンズの配置場所が限定された際の使用を考慮した超小型で、高画質なズームレンズ及びこのズームレンズを搭載する光学装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and is suitable for a video camera, an electronic still camera, or the like using a solid-state image pickup device, and particularly used when the location of a zoom lens is limited. An object of the present invention is to provide an ultra-compact, high-quality zoom lens that is considered, and an optical device equipped with the zoom lens.
このような目的を達成するため、本発明のズームレンズは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群と、負の屈折力を有する第５レンズ群とを有し、前記第１レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有するレンズと、光路を折り曲げることを目的とした光学素子（例えば、実施形態における光路折り曲げ光学素子Ｐ）と、正の屈折力を有するレンズと、正の屈折力を有するレンズとを有し、前記光路を折り曲げることを目的とした光学素子の光軸に沿った中心厚をＰＴとし、レンズ全系の広角端焦点距離をｆｗとしたとき、次式１．０＜ＰＴ／ｆｗ＜１．７の条件を満足することを特徴とする。 In order to achieve such an object, the zoom lens of the present invention includes a first lens group having a positive refractive power and a second lens group having a negative refractive power, which are arranged in order from the object side along the optical axis. A third lens group having a positive refractive power, a fourth lens group having a positive refractive power, and a fifth lens group having a negative refractive power, the first lens group having an optical axis , Lenses having negative refractive power, arranged in order from the object side, optical elements intended to bend the optical path (for example, optical path bending optical element P in the embodiment), and lenses having positive refractive power And a lens having a positive refractive power, PT is the center thickness along the optical axis of the optical element intended to bend the optical path, and fw is the wide-angle end focal length of the entire lens system Satisfies the condition of the following formula 1.0 <PT / fw <1.7. It is characterized in.
なお、前記第３レンズ群の焦点距離をｆＧ３とし、前記第４レンズ群の焦点距離をｆＧ４としたとき、次式１．０＜ｆＧ３／ｆＧ４＜１．５の条件を満足することが好ましい。 When the focal length of the third lens group is fG3 and the focal length of the fourth lens group is fG4, it is preferable that the following expression 1.0 <fG3 / fG4 <1.5 is satisfied.
また、前記第３レンズ群が、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有するレンズと、正の屈折力を有するレンズと負の屈折力を有するレンズとの接合レンズとで構成されていることが好ましい。 A lens having a positive refractive power, a cemented lens of a lens having a positive refractive power and a lens having a negative refractive power, wherein the third lens group is arranged in order from the object side along the optical axis; It is preferable that it is comprised.
また、前記第４レンズ群が、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有するレンズと、正の屈折力を有するレンズと負の屈折力を有するレンズとの接合レンズとで構成されていることが好ましい。 A lens having a positive refractive power, a cemented lens of a lens having a positive refractive power and a lens having a negative refractive power, wherein the fourth lens group is arranged in order from the object side along the optical axis; It is preferable that it is comprised.
また、レンズ全系の広角端焦点距離をｆｗとしたとき、次式ｆｗ＜６．０の条件を満足することが好ましい。 Further, when the wide-angle end focal length of the entire lens system is fw, it is preferable that the condition of the following formula fw <6.0 is satisfied.
また、前記第１レンズ群、前記第３レンズ群及び第５レンズ群は、広角端から望遠端へのズーミングに際して固定とし、前記第２レンズ群及び第４レンズ群は、広角端から望遠端へのズーミングに際して移動させることが好ましい。 The first lens group, the third lens group, and the fifth lens group are fixed during zooming from the wide-angle end to the telephoto end, and the second lens group and the fourth lens group are from the wide-angle end to the telephoto end. It is preferable to move during zooming.
また、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間に、光量を調整することを目的とした開口絞りを配設することが好ましい。 In addition, it is preferable that an aperture stop for adjusting the amount of light is disposed between the second lens group and the third lens group.
また、本発明は、前記ズームレンズを搭載することを特徴とする光学機器を提供する。 In addition, the present invention provides an optical apparatus having the zoom lens mounted thereon.
以上説明したように、本発明によれば、固体撮像素子等を用いたビデオカメラや電子スチルカメラ等に好適で、特に、ズームレンズの配置場所が限定された際の使用を考慮した超小型で、高画質なズームレンズ及びこのズームレンズを搭載する光学装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is suitable for a video camera, an electronic still camera, etc. using a solid-state imaging device and the like. It is possible to provide a high-quality zoom lens and an optical device equipped with the zoom lens.
以下、好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。本願に係るレンズ系であるズームレンズＺＬを備えたデジタルスチルカメラＣＡＭが図１に示されている。なお、図１において、（ａ）はデジタルスチルカメラの正面図を、（ｂ）は背面図をそれぞれ示す。また図２は、図１（ａ）中の矢印ＩＩ−ＩＩに沿った断面図であり、後述するズームレンズＺＬの概要を示している。 Hereinafter, preferred embodiments will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a digital still camera CAM provided with a zoom lens ZL which is a lens system according to the present application. 1A is a front view of the digital still camera, and FIG. 1B is a rear view thereof. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along arrow II-II in FIG. 1A and shows an outline of a zoom lens ZL described later.
図１及び図２に示すデジタルスチルカメラＣＡＭは、不図示の電源釦を押すと、撮影レンズ（ＺＬ）の不図示のシャッタが開放されて、撮影レンズ（ＺＬ）で被写体（物体）からの光が集光され、像面Ｉに配置された撮像素子Ｃに結像される。撮像素子Ｃに結像された被写体像は、デジタルスチルカメラＣＡＭの背後に配置された液晶モニターＭに表示される。撮影者は、液晶モニターＭを見ながら被写体像の構図を決めた後、レリーズ釦Ｂ１を押し下げて被写体像を撮像素子Ｃで撮影し、不図示のメモリーに記録保存する。 In the digital still camera CAM shown in FIGS. 1 and 2, when a power button (not shown) is pressed, a shutter (not shown) of the photographing lens (ZL) is opened, and light from the subject (object) is captured by the photographing lens (ZL). Are condensed and imaged on the image sensor C arranged on the image plane I. The subject image formed on the image sensor C is displayed on the liquid crystal monitor M disposed behind the digital still camera CAM. The photographer determines the composition of the subject image while looking at the liquid crystal monitor M, and then depresses the release button B1 to photograph the subject image with the image sensor C, and records and saves it in a memory (not shown).
撮影レンズは、本実施形態に係るズームレンズＺＬで構成されており、デジタルスチルカメラＣＡＭの正面から入射した光は、ズームレンズＺＬ内の光路折り曲げ光学素子Ｐで略９０度下方（図２の紙面下方）へ光路が折り曲げられるため、デジタルスチルカメラＣＡＭを薄型化することが可能になる。また、デジタルスチルカメラＣＡＭには、被写体が暗い場合に補助光を発光する補助光発光部Ｄ、ズームレンズＺＬを広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）にズーミングする際のワイド（Ｗ）−テレ（Ｔ）釦Ｂ２、及び、デジタルスチルカメラＣＡＭの種々の条件設定等に使用するファンクション釦Ｂ３等が配置されている。 The photographic lens is composed of the zoom lens ZL according to the present embodiment, and light incident from the front of the digital still camera CAM is approximately 90 degrees below the optical path bending optical element P in the zoom lens ZL (the paper surface of FIG. 2). Since the optical path is bent downward (downward), the digital still camera CAM can be thinned. Further, the digital still camera CAM has an auxiliary light emitting unit D that emits auxiliary light when the subject is dark, and a wide (W) when zooming the zoom lens ZL from the wide-angle end state (W) to the telephoto end state (T). ) -Tele (T) button B2 and function button B3 used for setting various conditions of the digital still camera CAM.
ズームレンズＺＬは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、光路折り曲げ光学素子Ｐを備えて正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とから構成されている。 The zoom lens ZL includes a first lens group G1 having an optical path bending optical element P and having a positive refractive power, and a second lens group G2 having a negative refractive power, arranged in order from the object side along the optical axis. The third lens group G3 has a positive refractive power, the fourth lens group G4 has a positive refractive power, and the fifth lens group G5 has a negative refractive power.
そして、ズームレンズＺＬは、広角端状態から望遠端状態まで焦点距離が変化する（ズーミング）際には、第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３及び第５レンズ群Ｇ５は像面Ｉに対して固定され、第２レンズ群Ｇ２及び第４レンズ群Ｇ４は光軸に沿って移動する。具体的には、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が減少し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が増大するようになっている（図３参照）。 When the focal length of the zoom lens ZL changes from the wide-angle end state to the telephoto end state (zooming), the first lens group G1, the third lens group G3, and the fifth lens group G5 are located with respect to the image plane I. The second lens group G2 and the fourth lens group G4 move along the optical axis. Specifically, the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 increases, the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 decreases, and the third lens group G3 and the fourth lens. The distance from the group G4 decreases, and the distance from the fourth lens group G4 to the fifth lens group G5 increases (see FIG. 3).
なお、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間には、光量を調節することを目的とした開口絞りＳが配設されており、広角端状態から望遠端状態へのズーミングの際は像面Ｉに対して固定されている。開口絞りＳは、この位置、すなわち第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間よりも物体側に配設すると、第３レンズ群Ｇ３や第４レンズ群の大型化に繋がるため、好ましくない。また、開口絞りＳは、この位置よりも像側に配置すると、光路折り曲げ光学素子Ｐの大型化に繋がるため、好ましくない。 An aperture stop S for adjusting the amount of light is disposed between the second lens group G2 and the third lens group G3, and zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state is performed. Is fixed with respect to the image plane I. If the aperture stop S is disposed at this position, that is, closer to the object side than between the second lens group G2 and the third lens group G3, it leads to an increase in the size of the third lens group G3 and the fourth lens group. Absent. Further, if the aperture stop S is disposed on the image side from this position, the optical path bending optical element P is increased in size, which is not preferable.
また、ズームレンズＺＬと像面Ｉとの間には、固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタＬＰＦが配設されている。 In addition, a low-pass filter LPF for cutting a spatial frequency equal to or higher than the limit resolution of the solid-state imaging device is disposed between the zoom lens ZL and the image plane I.
第１レンズ群Ｇ１は、上記したように各レンズ群の中で最も物体側に位置しており、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有するレンズと、光路を折り曲げることを目的とした光路折り曲げ光学素子Ｐと、正の屈折力を有するレンズと、正の屈折力を有するレンズとから構成されており、光路を略９０度折り曲げる作用及び光束を収斂する作用を有している。このような構成の第１レンズ群Ｇ１を、広角端から望遠端へのズーミング及び望遠端から広角端へのフォーカシングの際に像面Ｉに対して固定とすることで、各レンズ群の中で一番大きく、重量を有するレンズ群を可動させる必要がなくなり、構造的に簡素化することが可能である。その結果、ズーミングの際には、最も大きい第１レンズ群Ｇ１以外のレンズ群（具体的には、第２レンズ群Ｇ２及び第４レンズ群Ｇ４）を可動させることになり、駆動系をより小型化することも可能である。また、上記構成により、従来のようにレンズ全長を長くすることなく、ズーミング中のコマ収差の変動を良好にすることが可能である。 As described above, the first lens group G1 is located closest to the object side in each lens group, and is arranged in order from the object side along the optical axis, and has a negative refractive power, and bends the optical path. The optical path bending optical element P for this purpose, a lens having a positive refractive power, and a lens having a positive refractive power have an action of bending the optical path by approximately 90 degrees and an action of converging the light flux. is doing. The first lens group G1 having such a configuration is fixed with respect to the image plane I during zooming from the wide-angle end to the telephoto end and focusing from the telephoto end to the wide-angle end. It is not necessary to move the largest and heavy lens group, and the structure can be simplified. As a result, during zooming, the lens groups other than the largest first lens group G1 (specifically, the second lens group G2 and the fourth lens group G4) are moved, and the drive system is made smaller. It is also possible to In addition, with the above configuration, it is possible to improve coma variation during zooming without increasing the overall lens length as in the conventional case.
第２レンズ群Ｇ２は、第１レンズ群Ｇ１により形成される被写体（物体）の像を拡大する作用をなし、広角端状態から望遠端状態に向かうに従い、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔を広げることにより拡大率を高めて、焦点距離を変化させている。 The second lens group G2 has a function of enlarging an image of a subject (object) formed by the first lens group G1, and the first lens group G1 and the second lens group move from the wide-angle end state to the telephoto end state. The focal length is changed by increasing the enlargement ratio by increasing the distance from G2.
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有するレンズと、正の屈折力を有するレンズと負の屈折力を有するレンズとの接合レンズとで構成されており、第２レンズ群Ｇ２によって拡大された光束を収斂させる作用を有している。このような構成により、第３レンズ群Ｇ３では、ズーミングによる倍率色収差の変動及びコマ収差の補正を良好に行うことができる。ここで、第３レンズ群Ｇ３を１つの単レンズと１つの接合レンズとから構成することとすると、防振レンズ群としての機能を確保しつつ、第３レンズ群Ｇ３の構成が複雑化することを回避でき、好ましい。 The third lens group G3 includes a lens having a positive refractive power and a cemented lens of a lens having a positive refractive power and a lens having a negative refractive power, which are arranged in order from the object side along the optical axis. And has the effect of converging the light beam expanded by the second lens group G2. With this configuration, the third lens group G3 can satisfactorily correct lateral chromatic aberration variation and coma aberration due to zooming. Here, if the third lens group G3 is composed of one single lens and one cemented lens, the structure of the third lens group G3 is complicated while ensuring the function as an anti-vibration lens group. Can be avoided, which is preferable.
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有するレンズと、正の屈折力を有するレンズと負の屈折力を有するレンズとの接合レンズとで構成されており、第３レンズ群Ｇ３によって収斂される光束をより収斂させる作用をなしている。このように、本実施形態のズームレンズＺＬでは、広角端状態から望遠端状態へのズーミングの際に第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間隔を積極的に変化させることで、焦点距離の変化に対する像面の変動、すなわち倍率色収差の変動を良好に抑えることができる。 The fourth lens group G4 includes a lens having a positive refractive power and a cemented lens of a lens having a positive refractive power and a lens having a negative refractive power, which are arranged in order from the object side along the optical axis. Thus, the light beam converged by the third lens group G3 is further converged. Thus, in the zoom lens ZL of the present embodiment, the focal length is changed by actively changing the distance between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. It is possible to satisfactorily suppress fluctuations in the image plane with respect to changes in the image, that is, fluctuations in lateral chromatic aberration.
第５レンズ群Ｇ５は、負の屈折力を有することで、第１レンズ群Ｇ１から第４レンズ群Ｇ４に至るまでの屈折力を強めることができる。これによりレンズ系全長を短縮することができる。また、高性能化を達成するために、第５レンズ群Ｇ５を複数のレンズ群で構成してもよい。 The fifth lens group G5 has a negative refractive power, so that the refractive power from the first lens group G1 to the fourth lens group G4 can be increased. As a result, the overall length of the lens system can be shortened. In order to achieve high performance, the fifth lens group G5 may be composed of a plurality of lens groups.
上記構成のズームレンズＺＬにおいて、光路を折り曲げることを目的とした光路折り曲げ光学素子Ｐの光軸に沿った中心厚をＰＴとし、レンズ全系の広角端焦点距離をｆｗとしたとき、次式（１）を満足することが好ましい。 In the zoom lens ZL configured as described above, when the center thickness along the optical axis of the optical path bending optical element P for the purpose of bending the optical path is PT and the wide-angle end focal length of the entire lens system is fw, the following formula ( It is preferable to satisfy 1).
１．０＜ＰＴ／ｆｗ＜１．７ …（１） 1.0 <PT / fw <1.7 (1)
上記条件式（１）は、光路を折り曲げることを目的とした光路折り曲げ光学素子Ｐの光軸に沿った中心厚ＰＴと、レンズ全系の広角端焦点距離ｆｗとの適切な比率を規定している。この条件式（１）において、下限値を下回ると、光路折り曲げ光学素子Ｐの大きさが小さくなり、該光学素子Ｐへの入射時の光線角度が急になってしまうため、倍率色収差の補正が困難となり、好ましくない。一方、条件式（１）において、上限値を上回ると、光路折り曲げ光学素子Ｐの大きさが増大してしまうため、各レンズ群の移動量が制限され、変倍に伴う収差変動の補正、特に非点収差の補正が困難となり、好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１）の下限値を１．３にすることが好ましい。 Conditional expression (1) defines an appropriate ratio between the center thickness PT along the optical axis of the optical path bending optical element P intended to bend the optical path and the wide-angle end focal length fw of the entire lens system. Yes. In this conditional expression (1), if the lower limit value is not reached, the size of the optical path bending optical element P becomes small, and the light ray angle at the time of incidence on the optical element P becomes steep. It becomes difficult and undesirable. On the other hand, in the conditional expression (1), if the upper limit value is exceeded, the size of the optical path bending optical element P increases, so that the amount of movement of each lens group is limited, and correction of aberration fluctuations associated with zooming, particularly Astigmatism correction becomes difficult, which is not preferable. In order to secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (1) to 1.3.
また、本実施形態のズームレンズＺＬは、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離をｆＧ３とし、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離をｆＧ４としたとき、次式（２）を満足することが好ましい。 In the zoom lens ZL of the present embodiment, it is preferable that the following expression (2) is satisfied when the focal length of the third lens group G3 is fG3 and the focal length of the fourth lens group G4 is fG4.
１．０＜ｆＧ３／ｆＧ４＜１．５ …（２） 1.0 <fG3 / fG4 <1.5 (2)
上記条件式（２）は、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離ｆＧ３と、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離ｆＧ４との適切な比率を規定している。この条件式（２）を満たす場合、第３レンズ群Ｇ３をズーミングに際して固定とすることが好ましい。また、この条件式（２）を満たす場合、第３レンズ群Ｇ３の少なくとも一部を光軸に垂直な方向に移動させて像ブレを補正することも好ましい。さらに、この条件式（２）を満たす場合、第４レンズ群Ｇ４の少なくとも一部を合焦レンズ群とすることが好ましい。この条件式（２）において、下限値を下回ると、ズーミングの際に発生するコマ収差の補正が困難となり、好ましくない。一方、条件式（２）において、上限値を上回ると、ズーミングによる倍率色収差の補正が困難となり、好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（２）の下限値を１．１９にすることが好ましい。また、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（２）の上限値を１．４にすることが好ましい。 Conditional expression (2) defines an appropriate ratio between the focal length fG3 of the third lens group G3 and the focal length fG4 of the fourth lens group G4. When this conditional expression (2) is satisfied, it is preferable to fix the third lens group G3 during zooming. When this conditional expression (2) is satisfied, it is also preferable to correct image blur by moving at least a part of the third lens group G3 in a direction perpendicular to the optical axis. Furthermore, when this conditional expression (2) is satisfied, it is preferable that at least a part of the fourth lens group G4 is a focusing lens group. In this conditional expression (2), if the value is below the lower limit value, it is difficult to correct coma generated during zooming, which is not preferable. On the other hand, if the upper limit value is exceeded in conditional expression (2), it is difficult to correct lateral chromatic aberration by zooming, which is not preferable. In order to secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (2) to 1.19. In order to secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the upper limit of conditional expression (2) to 1.4.
また、本実施形態のズームレンズＺＬは、レンズ全系の広角端焦点距離をｆｗとしたとき、次式（３）を満足することが好ましい。 In the zoom lens ZL of the present embodiment, it is preferable that the following expression (3) is satisfied when the wide-angle end focal length of the entire lens system is fw.
ｆｗ＜６．０ …（３） fw <6.0 (3)
上記条件式（３）は、レンズ全系の広角端焦点距離ｆｗの適切な範囲を規定している。条件式（３）を満足することにより、ズーム比が３〜４倍程度の条件下で、光路折り曲げ光学素子Ｐをコンパクトに構成することが可能であるとともに、これを搭載する光学機器の小型化に貢献することができる。 Conditional expression (3) defines an appropriate range of the wide-angle end focal length fw of the entire lens system. By satisfying conditional expression (3), the optical path bending optical element P can be configured compactly under the condition that the zoom ratio is about 3 to 4 times, and the optical equipment on which the optical path bending optical element P is mounted can be downsized. Can contribute.
なお、本実施形態のズームレンズＺＬは、各レンズ群Ｇ１〜Ｇ５において任意の面を（例えば、光路折り曲げ光学素子Ｐの表面や非球面の形成面と交換する形で）回折面としてもよい。また、各レンズ群Ｇ１〜Ｇ５において、任意のレンズ（例えば、表面に非球面が形成されているレンズ）を屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）あるいはプラスチックレンズとしてもよい。 In the zoom lens ZL of the present embodiment, any surface in each of the lens groups G1 to G5 may be a diffractive surface (for example, by replacing the surface of the optical path bending optical element P or an aspherical surface). In each of the lens groups G1 to G5, an arbitrary lens (for example, a lens having an aspheric surface formed thereon) may be a gradient index lens (GRIN lens) or a plastic lens.
以下、各実施例を添付図面に基づいて説明する。各実施例に係るズームレンズＺＬ（レンズ系）は、前述したように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とを有して構成される。なお、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間には、光量を調整することを目的とした開口絞りＳが配設されている。また、第５レンズ群Ｇ５と像面Ｉとの間には、固体撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタＬＰＦが配置されている。また、像面Ｉは、不図示の撮像素子上に形成され、該撮像素子はＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成されている。 Each embodiment will be described below with reference to the accompanying drawings. As described above, the zoom lens ZL (lens system) according to each embodiment has a first lens group G1 having a positive refractive power, which is arranged in order from the object side along the optical axis, and a negative refractive power. A second lens group G2, a third lens group G3 having a positive refractive power, a fourth lens group G4 having a positive refractive power, and a fifth lens group G5 having a negative refractive power. Is done. An aperture stop S for adjusting the amount of light is disposed between the second lens group G2 and the third lens group G3. Further, a low-pass filter LPF for cutting a spatial frequency equal to or higher than the limit resolution of the solid-state imaging device is disposed between the fifth lens group G5 and the image plane I. The image plane I is formed on an image sensor (not shown), and the image sensor is composed of a CCD, a CMOS, or the like.
そして、上記構成のズームレンズＺＬは、広角端から望遠端へのズーミングの際、第２レンズ群Ｇ２及び第４レンズ群Ｇ４が光軸に沿って移動し、第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３及び第５レンズ群Ｇ５が像面Ｉに対して固定されるようになっている。このとき、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が減少し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が増大する。なお、開口絞りＳは、広角端状態から望遠端状態へのズーミングの際、像面Ｉに対して固定されている。 In the zoom lens ZL configured as described above, during zooming from the wide-angle end to the telephoto end, the second lens group G2 and the fourth lens group G4 move along the optical axis, and the first lens group G1 and the third lens The group G3 and the fifth lens group G5 are fixed with respect to the image plane I. At this time, the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 increases, the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 decreases, and the third lens group G3 and the fourth lens group G4. And the distance between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 increases. The aperture stop S is fixed with respect to the image plane I during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
以下に、表１〜表４を示すが、これらは第１〜第４実施例における各諸元の表である。いずれの表においても、ｆは焦点距離を、ＦＮｏはＦナンバーを、ωは画角を、Ｙは像高を、ＴＬはレンズ全長を、Ｂｆはバックフォーカスを表している。また、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序（以下、面番号と称する）を、面間隔は各光学面から次の光学面（又は像面）までの光軸上の距離を、屈折率はｄ線（波長587.56ｎｍ）に対する値を示している。 Tables 1 to 4 are shown below, but these are tables of specifications in the first to fourth examples. In each table, f represents the focal length, FNo represents the F number, ω represents the angle of view, Y represents the image height, TL represents the total lens length, and Bf represents the back focus. Further, the surface number indicates the order of the lens surfaces from the object side (hereinafter referred to as surface number) along the traveling direction of the light beam, and the surface interval indicates the light from each optical surface to the next optical surface (or image surface). The distance on the axis indicates the refractive index with respect to the d-line (wavelength 587.56 nm).
なお、表中において、焦点距離ｆ、曲率半径、面間隔、その他の長さの単位は、一般に「ｍｍ」が使われている。但し、光学系は、比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、単位は「ｍｍ」に限定されることなく、他の適当な単位を用いることが可能である。また、表中において、曲率半径の「∞」は平面または開口を示し、空気の屈折率「1.00000」の記載は省略している。 In the table, “mm” is generally used as the unit of focal length f, radius of curvature, surface interval, and other lengths. However, since the optical system can obtain the same optical performance even when proportionally enlarged or proportionally reduced, the unit is not limited to “mm”, and other appropriate units can be used. In the table, the radius of curvature “∞” indicates a plane or an opening, and the air refractive index “1.00000” is omitted.
また、表中において＊印が付される非球面は、光軸に垂直な方向の高さをｙとし、非球面の頂点における接平面から高さｙにおける非球面上の位置までの光軸に沿った距離（サグ量）をＳ（ｙ）とし、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をｒとし、円錐係数をＫとし、ｎ次の非球面係数をＡｎとしたとき、以下の式（ａ）で表される。なお、各実施例において、２次の非球面係数Ａ２は０であり、その記載を省略している。また、Ｅｎは、×１０ｎを表す。例えば、1.234E-05＝1.234×10-5である。 Also, in the table, the aspherical surface marked with * is the optical axis from the tangential plane at the apex of the aspherical surface to the position on the aspherical surface at the height y, where y is the height in the direction perpendicular to the optical axis. When the distance along the sag (sag amount) is S (y), the radius of curvature of the reference sphere (paraxial radius of curvature) is r, the conic coefficient is K, and the n-th aspherical coefficient is An, the following equation It is represented by (a). In each example, the secondary aspheric coefficient A2 is 0, and the description thereof is omitted. En represents x10 n . For example, 1.234E-05 = 1.234 × 10 −5 .
Ｓ（ｙ）＝（ｙ２／ｒ）／｛１＋（１−Ｋ・y２／ｒ２）１／２｝
＋Ａ４×ｙ４＋Ａ６×ｙ６＋Ａ８×ｙ８＋Ａ１０×ｙ１０ …（ａ）
S (y) = (y 2 / r) / {1+ (1−K · y 2 / r 2 ) 1/2 }
+ A4 × y 4 + A6 × y 6 + A8 × y 8 + A10 × y 10 (a)
（第１実施例）
第１実施例について、図３、図４及び表１を用いて説明する。図３は、第１実施例に係るズームレンズＺＬの構成を示すとともに、広角端状態（Ｗ）から中間焦点距離状態（Ｍ）を経て望遠端状態（Ｔ）までの焦点距離状態の変化、すなわちズーミングの際の各レンズ群の移動の様子を示している。
(First embodiment)
A first embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4 and Table 1. FIG. FIG. 3 shows the configuration of the zoom lens ZL according to the first embodiment, and the change in the focal length state from the wide-angle end state (W) through the intermediate focal length state (M) to the telephoto end state (T), that is, The movement of each lens group during zooming is shown.
本実施例に係るズームレンズＺＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、光路を約９０度に折り曲げることを目的とした直角プリズム（光路折り曲げ光学素子）Ｐと、両凸形状の正レンズＬ１２と、両凸形状の正レンズＬ１３とから構成される。第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズと両凸形状の正レンズとの貼り合わせからなる接合レンズＬ２２とから構成される。第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの貼り合わせからなる接合レンズＬ３２とから構成される。第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ４１と、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの貼り合わせからなる接合レンズＬ４２とから構成される。第５レンズ群Ｇ５は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズと像面側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの貼り合わせからなる接合レンズＬ５１で構成される。なお、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間には、開口絞りＳが配置されている。また、第５レンズ群Ｇ５と像面Ｉとの間には、ローパスフィルタＬＰＦが配置されている。 In the zoom lens ZL according to the present embodiment, the first lens group G1 is arranged in order from the object side along the optical axis, the negative meniscus lens L11 having a convex surface toward the object side, and the optical path is bent at about 90 degrees. A right-angle prism (optical path bending optical element) P, a biconvex positive lens L12, and a biconvex positive lens L13. The second lens group G2 is arranged in order from the object side along the optical axis, and a cemented lens L22 formed by bonding a biconcave negative lens L21 and a biconcave negative lens and a biconvex positive lens. It consists of. The third lens group G3 is a cemented lens L32 formed by bonding a biconvex positive lens L31 and a biconvex positive lens and a biconcave negative lens arranged in order from the object side along the optical axis. It consists of. The fourth lens group G4 includes a biconvex positive lens L41 arranged in order from the object side along the optical axis, and a cemented lens L42 formed by bonding a biconvex positive lens and a biconcave negative lens. It consists of. The fifth lens group G5 is a cemented lens composed of a positive meniscus lens having a convex surface facing the image surface and a negative meniscus lens having a convex surface facing the image surface, which are arranged in order from the object side along the optical axis. L51. An aperture stop S is disposed between the second lens group G2 and the third lens group G3. A low pass filter LPF is disposed between the fifth lens group G5 and the image plane I.
なお、本実施例に係るズームレンズＺＬでは、上記の直角プリズム（光路折り曲げ光学素子）Ｐにより光路を９０度偏光しているが（図２参照）、図３で示すレンズ構成図にはこれを展開して示している。 In the zoom lens ZL according to the present embodiment, the optical path is polarized by 90 degrees by the right-angle prism (optical path bending optical element) P (see FIG. 2), but this is shown in the lens configuration diagram shown in FIG. Expanded and shown.
表１に第１実施例における各諸元の表を示す。なお、表１における面番号１〜３１は、図３に示す面１〜３１に対応している。また、第１実施例において、第７面、第８面、第１０面、第１５面及び第２１面の各レンズ面は、いずれも非球面形状に形成されている。 Table 1 shows a table of specifications in the first embodiment. In addition, the surface numbers 1-31 in Table 1 respond | correspond to the surfaces 1-31 shown in FIG. In the first embodiment, the lens surfaces of the seventh surface, the eighth surface, the tenth surface, the fifteenth surface, and the twenty-first surface are all aspherical.
また、表中において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔をｄ８とし、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔をｄ１３とし、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔をｄ１９とし、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔をｄ２４とする。これらの軸上空気間隔、すなわちｄ８、ｄ１３、ｄ１９及びｄ２４はズーミングに際して変化する。また、表中において、上記の条件式（１）及び（２）に対応する値も示している。 In the table, the axial air space between the first lens group G1 and the second lens group G2 is d8, the axial air space between the second lens group G2 and the third lens group G3 is d13, and the third The axial air gap between the lens group G3 and the fourth lens group G4 is d19, and the axial air gap between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 is d24. These on-axis air spacings, d8, d13, d19 and d24, change during zooming. In the table, values corresponding to the conditional expressions (1) and (2) are also shown.
（表１）
［レンズ諸元］
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
１ 26.7207 0.7000 1.846660 23.78
２ 8.1147 3.0500
３ ∞ 8.2000 1.834000 37.35
４ ∞ 0.1000
５ 1000.0000 2.0000 1.497820 82.56
６ -14.2712 0.1000
７＊ 14.2228 2.1500 1.589130 61.24
８＊ -39.8739 （d8）
９ -114.7463 0.5000 1.851350 40.10
１０＊ 5.8169 1.3527
１１＊ -7.6573 0.5000 1.696797 55.53
１２ 8.9675 1.5500 1.846660 23.78
１３ -16.4909 （d13）
１４ （開口絞りＳ） 1.0000
１５＊ 7.1350 1.5392 1.693500 53.22
１６ -26.6404 0.1000
１７ 6.5458 1.9500 1.487490 70.23
１８ -6.5851 0.5000 1.882997 40.76
１９ 6.8879 （d19）
２０ 8.7257 2.4000 1.589130 61.24
２１＊ -9.7970 0.1000
２２ 69.3553 2.7000 1.696797 55.53
２３ -4.9760 0.5000 1.903660 31.31
２４ 31.5648 （d24）
２５ -9.4252 1.9000 1.516330 64.14
２６ -5.4885 0.5000 1.903660 31.31
２７ -8.3371 0.5500
２８ ∞ 0.6500 1.516330 64.14
２９ ∞ 0.9000
３０ ∞ 0.5000 1.516330 64.14
３１ ∞ （Bf）
［非球面データ］
第７面
K=+1.0000,A4=-1.10240E-04,A6=-1.71670E-06,A8=0.00000E-00,A10=0.00000E-00
第８面
K=+1.0000,A4=-1.60080E-04,A6=-1.19300E-06,A8=+1.39000E-08,A10=0.00000E-00
第１０面
K=-6.6203,A4=+4.55230E-03,A6=-3.51170E-04,A8=+2.64450E-05,A10=-9.70130E-07
第１５面
K=+2.0313,A4=-3.14240E-04,A6=-6.99020E-06,A8=0.00000E-00,A10=0.00000E-00
第２１面
K=+1.0207,A4=+5.56920E-04,A6=+1.25500E-05,A8=-1.44120E-06,A10=+3.39100E-08
［全体諸元］
ズーム比 3.37255
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 5.09998 〜 9.99996 〜 17.19994
ＦＮｏ 3.64342 〜 4.11500 〜 4.58940
ω 40.35044 〜 21.90940 〜 13.02045
Ｙ 4.05000 〜 4.05000 〜 4.05000
ＴＬ 53.91277 〜 53.91283 〜 53.91210
Ｂｆ 0.60019 〜 0.60014 〜 0.59969
［ズーミングデータ］
可変間隔 広角端 中間焦点距離 望遠端
d８ 0.59960 4.88661 7.69831
d13 7.49881 3.21197 0.40012
d19 5.64056 3.11957 1.47846
d24 3.58172 6.10265 7.74363
［ズームレンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離
Ｇ１ １ 13.07061
Ｇ２ ９ -6.02093
Ｇ３ 15 14.28320
Ｇ４ 20 11.96649
Ｇ５ 25 -93.80860
［条件式］
（１） ＰＴ／ｆｗ ＝1.60785
（２）ｆＧ３／ｆＧ４＝1.1936
(Table 1)
[Lens specifications]
Surface number Curvature radius Surface spacing Refractive
2 8.1147 3.0500
3 ∞ 8.2000 1.834000 37.35
4 ∞ 0.1000
5 1000.0000 2.0000 1.497820 82.56
6 -14.2712 0.1000
7 * 14.2228 2.1500 1.589130 61.24
8 * -39.8739 (d8)
9 -114.7463 0.5000 1.851350 40.10
10 * 5.8169 1.3527
11 * -7.6573 0.5000 1.696797 55.53
12 8.9675 1.5500 1.846660 23.78
13 -16.4909 (d13)
14 (Aperture stop S) 1.0000
15 * 7.1350 1.5392 1.693500 53.22
16 -26.6404 0.1000
17 6.5458 1.9500 1.487490 70.23
18 -6.5851 0.5000 1.882997 40.76
19 6.8879 (d19)
20 8.7257 2.4000 1.589130 61.24
21 * -9.7970 0.1000
22 69.3553 2.7000 1.696797 55.53
23 -4.9760 0.5000 1.903660 31.31
24 31.5648 (d24)
25 -9.4252 1.9000 1.516330 64.14
26 -5.4885 0.5000 1.903660 31.31
27 -8.3371 0.5500
28 ∞ 0.6500 1.516330 64.14
29 ∞ 0.9000
30 ∞ 0.5000 1.516330 64.14
31 ∞ (Bf)
[Aspherical data]
7th page
K = + 1.0000, A4 = -1.10240E-04, A6 = -1.71670E-06, A8 = 0.00000E-00, A10 = 0.00000E-00
8th page
K = + 1.0000, A4 = -1.60080E-04, A6 = -1.19300E-06, A8 = + 1.39000E-08, A10 = 0.00000E-00
10th page
K = -6.6203, A4 = + 4.55230E-03, A6 = -3.51170E-04, A8 = + 2.64450E-05, A10 = -9.70130E-07
15th page
K = + 2.0313, A4 = -3.14240E-04, A6 = -6.99020E-06, A8 = 0.00000E-00, A10 = 0.00000E-00
21st page
K = + 1.0207, A4 = + 5.56920E-04, A6 = + 1.25500E-05, A8 = -1.44120E-06, A10 = + 3.39100E-08
[Overall specifications]
Zoom ratio 3.37255
Wide angle end Intermediate focal length Telephoto end f 5.09998 〜 9.99996 〜 17.19994
FNo 3.64342 to 4.11500 to 4.58940
ω 40.35044 〜 21.90940 〜 13.02045
Y 4.05000 to 4.05000 to 4.05000
TL 53.91277 to 53.91283 to 53.91210
Bf 0.60019 to 0.60014 to 0.59969
[Zooming data]
Variable interval Wide angle end Intermediate focal length Telephoto end
d8 0.59960 4.88661 7.69831
d13 7.49881 3.21197 0.40012
d19 5.64056 3.11957 1.47846
d24 3.58172 6.10265 7.74363
[Zoom lens group data]
Group number Group first surface Group
G2 9 -6.02093
G3 15 14.28320
G5 25 -93.80860
[Conditional expression]
(1) PT / fw = 1.60785
(2) fG3 / fG4 = 1.1936
表１に示す諸元の表から分かるように、本実施例に係るズームレンズＺＬでは、上記条件式（１）及び（２）を全て満たすことが分かる。 As can be seen from the table of specifications shown in Table 1, it can be seen that the zoom lens ZL according to the present example satisfies all the conditional expressions (1) and (2).
図４は、第１実施例の諸収差図である。すなわち、図４（ａ）は広角端状態（f=5.09998mm）における無限遠合焦状態での諸収差図であり、図４（ｂ）は中間焦点距離状態（f=9.99996mm）における無限遠合焦状態での諸収差であり、図４（ｃ）は望遠端状態（f=17.19994mm）における無限遠合焦状態での諸収差である。 FIG. 4 is a diagram showing aberrations of the first example. 4A is a diagram showing various aberrations in the infinite focus state in the wide-angle end state (f = 5.09998 mm), and FIG. 4B is infinite in the intermediate focal length state (f = 9.99996 mm). FIG. 4C shows various aberrations in the infinite focus state in the telephoto end state (f = 17.19994 mm).
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、Ｙは像高を示している。球面収差を示す収差図において、実線は球面収差を示し、破線はサインコンディション（正弦条件）を示す。また、非点収差を示す収差図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリジオナル像面を示す。更に、コマ収差において、実線はメリジオナルコマを示し、破線はサジタルコマを示す。以上の収差図の説明は、他の実施例においても同様とし、その説明を省略する。 In each aberration diagram, FNO indicates an F number, and Y indicates an image height. In the aberration diagram showing spherical aberration, the solid line shows spherical aberration, and the broken line shows sine condition (sine condition). In the aberration diagrams showing astigmatism, the solid line indicates the sagittal image plane, and the broken line indicates the meridional image plane. Further, in coma aberration, a solid line indicates a meridional coma, and a broken line indicates a sagittal coma. The explanation of the above aberration diagrams is the same in the other examples, and the explanation is omitted.
各収差図から明らかなように、第１実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。 As is apparent from the respective aberration diagrams, in the first example, it is understood that various aberrations are well corrected in each focal length state from the wide-angle end state to the telephoto end state, and excellent imaging performance is obtained.
その結果、第１実施例のズームレンズＺＬを搭載することにより、デジタルスチルカメラ（光学機器。図１及び図２参照）においても、優れた光学性能を確保することができる。 As a result, by mounting the zoom lens ZL of the first embodiment, excellent optical performance can be ensured even in a digital still camera (optical apparatus, see FIGS. 1 and 2).
（第２実施例）
第２実施例について、図５、図６及び表２を用いて説明する。図５は、第２実施例に係るズームレンズＺＬの構成を示すとともに、広角端状態（Ｗ）から中間焦点距離状態（Ｍ）を経て望遠端状態（Ｔ）までの焦点距離状態の変化、すなわちズーミングの際の各レンズ群の移動の様子を示している。
(Second embodiment)
A second embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6 and Table 2. FIG. FIG. 5 shows the configuration of the zoom lens ZL according to the second embodiment, and changes in the focal length state from the wide-angle end state (W) through the intermediate focal length state (M) to the telephoto end state (T), that is, The movement of each lens group during zooming is shown.
本実施例に係るズームレンズＺＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、光路を約９０度に折り曲げることを目的とした直角プリズム（光路折り曲げ光学素子）Ｐと、両凸形状の正レンズＬ１２と、両凸形状の正レンズＬ１３とから構成される。第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズと両凸形状の正レンズとの貼り合わせからなる接合レンズＬ２２とから構成される。第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの貼り合わせからなる接合レンズＬ３２とから構成される。第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ４１と、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの貼り合わせからなる接合レンズＬ４２とから構成される。第５レンズ群Ｇ５は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズと像面側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの貼り合わせからなる接合レンズＬ５１で構成される。なお、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間には、開口絞りＳが配置されている。また、第５レンズ群Ｇ５と像面Ｉとの間には、ローパスフィルタＬＰＦが配置されている。 In the zoom lens ZL according to the present embodiment, the first lens group G1 is arranged in order from the object side along the optical axis, the negative meniscus lens L11 having a convex surface toward the object side, and the optical path is bent at about 90 degrees. A right-angle prism (optical path bending optical element) P, a biconvex positive lens L12, and a biconvex positive lens L13. The second lens group G2 is arranged in order from the object side along the optical axis, and a cemented lens L22 formed by bonding a biconcave negative lens L21 and a biconcave negative lens and a biconvex positive lens. It consists of. The third lens group G3 is a cemented lens L32 formed by bonding a biconvex positive lens L31 and a biconvex positive lens and a biconcave negative lens arranged in order from the object side along the optical axis. It consists of. The fourth lens group G4 includes a biconvex positive lens L41 arranged in order from the object side along the optical axis, and a cemented lens L42 formed by bonding a biconvex positive lens and a biconcave negative lens. It consists of. The fifth lens group G5 is a cemented lens composed of a positive meniscus lens having a convex surface facing the image surface and a negative meniscus lens having a convex surface facing the image surface, which are arranged in order from the object side along the optical axis. L51. An aperture stop S is disposed between the second lens group G2 and the third lens group G3. A low pass filter LPF is disposed between the fifth lens group G5 and the image plane I.
なお、本実施例に係るズームレンズＺＬでは、上記の直角プリズム（光路折り曲げ光学素子）Ｐにより光路を９０度偏光しているが（図２参照）、図５で示すレンズ構成図にはこれを展開して示している。 In the zoom lens ZL according to the present embodiment, the optical path is polarized by 90 degrees by the right-angle prism (optical path bending optical element) P (see FIG. 2), but this is shown in the lens configuration diagram shown in FIG. Expanded and shown.
表２に第２実施例における各諸元の表を示す。なお、表２における面番号１〜３１は、図５に示す面１〜３１に対応している。また、第２実施例において、第７面、第８面、第１０面、第１５面及び第２１面の各レンズ面は、いずれも非球面形状に形成されている。 Table 2 shows a table of specifications in the second embodiment. In addition, the surface numbers 1-31 in Table 2 respond | correspond to the surfaces 1-31 shown in FIG. In the second embodiment, the lens surfaces of the seventh surface, the eighth surface, the tenth surface, the fifteenth surface, and the twenty-first surface are all aspherical.
また、表中において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔をｄ８とし、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔をｄ１３とし、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔をｄ１９とし、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔をｄ２４とする。これらの軸上空気間隔、すなわちｄ８、ｄ１３、ｄ１９及びｄ２４はズーミングに際して変化する。また、表中において、上記の条件式（１）及び（２）に対応する値も示している。 In the table, the axial air space between the first lens group G1 and the second lens group G2 is d8, the axial air space between the second lens group G2 and the third lens group G3 is d13, and the third The axial air gap between the lens group G3 and the fourth lens group G4 is d19, and the axial air gap between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 is d24. These on-axis air spacings, d8, d13, d19 and d24, change during zooming. In the table, values corresponding to the conditional expressions (1) and (2) are also shown.
（表２）
［レンズ諸元］
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
１ 26.7207 0.7000 1.846660 23.78
２ 8.1147 3.0500
３ ∞ 8.2000 1.834000 37.35
４ ∞ 0.1500
５ 500.0000 1.9966 1.497820 82.56
６ -14.4468 0.1000
７＊ 14.2410 2.0648 1.589130 61.24
８＊ -42.2198 （d8）
９ -130.8153 0.5000 1.851350 40.10
１０＊ 5.7790 1.3348
１１ -8.5687 0.5000 1.696797 55.53
１２ 7.7834 1.5766 1.846660 23.78
１３ -20.5124 （d13）
１４ （開口絞りＳ） 0.9000
１５＊ 7.5506 1.4921 1.693500 53.22
１６ -25.7743 0.2044
１７ 6.6889 1.9669 1.487490 70.23
１８ -6.3537 0.5000 1.882997 40.76
１９ 7.5926 （d19）
２０ 9.1022 2.5458 1.589130 61.24
２１＊ -10.3448 0.1007
２２ 40.7382 2.5653 1.696797 55.53
２３ -5.0541 0.5000 1.903660 31.31
２４ 38.2011 （d24）
２５ -6.5791 1.7527 1.516330 64.14
２６ -4.6603 0.5000 1.903660 31.31
２７ -6.6943 0.5934
２８ ∞ 0.6500 1.516330 64.14
２９ ∞ 0.9000
３０ ∞ 0.5000 1.516330 64.14
３１ ∞ （Bf）
［非球面データ］
第７面
K=+1.0000,A4=-1.31860E-04,A6=-1.92070E-06,A8=0.00000E-00,A10=0.00000E-00
第８面
K=+1.0003,A4=-1.89960E-04,A6=-1.12410E-06,A8=+1.37980E-08,A10=0.00000E+00
第１０面
K=-5.3024,A4=+3.81430E-03,A6=-2.24570E-04,A8=+1.40860E-05,A10=-3.98030E-07
第１５面
K=+1.7982,A4=-1.62540E-04,A6=+1.47110E-06,A8=0.00000E-00,A10=0.00000E+00
第２１面
K=+5.4521,A4=+8.98970E-04,A6=+3.07800E-05,A8=-1.91800E-06,A10=+1.24650E-07
［全体諸元］
ズーム比 3.37255
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 5.10000 〜 10.00000 〜 17.20001
ＦＮｏ 3.65530 〜 4.10195 〜 4.61215
ω 40.34597 〜 21.90968 〜 13.02418
Ｙ 4.05000 〜 4.05000 〜 4.05000
ＴＬ 54.05001 〜 54.05009 〜 54.04988
Ｂｆ 0.60000 〜 0.60002 〜 0.59998
［ズーミングデータ］
可変間隔 広角端 中間焦点距離 望遠端
d８ 0.59960 4.88661 7.69831
d13 7.49881 3.21197 0.40012
d19 5.64056 3.11957 1.47846
d24 3.58172 6.10265 7.74363
［ズームレンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離
Ｇ１ １ 13.25000
Ｇ２ ９ -6.00000
Ｇ３ 15 14.43779
Ｇ４ 20 11.47000
Ｇ５ 25 -62.88980
［条件式］
（１） ＰＴ／ｆｗ ＝1.60785
（２）ｆＧ３／ｆＧ４＝1.2587
(Table 2)
[Lens specifications]
Surface number Curvature radius Surface spacing Refractive
2 8.1147 3.0500
3 ∞ 8.2000 1.834000 37.35
4 ∞ 0.1500
5 500.0000 1.9966 1.497820 82.56
6 -14.4468 0.1000
7 * 14.2410 2.0648 1.589130 61.24
8 * -42.2198 (d8)
9 -130.8153 0.5000 1.851350 40.10
10 * 5.7790 1.3348
11 -8.5687 0.5000 1.696797 55.53
12 7.7834 1.5766 1.846660 23.78
13 -20.5124 (d13)
14 (Aperture stop S) 0.9000
15 * 7.5506 1.4921 1.693500 53.22
16 -25.7743 0.2044
17 6.6889 1.9669 1.487490 70.23
18 -6.3537 0.5000 1.882997 40.76
19 7.5926 (d19)
20 9.1022 2.5458 1.589130 61.24
21 * -10.3448 0.1007
22 40.7382 2.5653 1.696797 55.53
23 -5.0541 0.5000 1.903660 31.31
24 38.2011 (d24)
25 -6.5791 1.7527 1.516330 64.14
26 -4.6603 0.5000 1.903660 31.31
27 -6.6943 0.5934
28 ∞ 0.6500 1.516330 64.14
29 ∞ 0.9000
30 ∞ 0.5000 1.516330 64.14
31 ∞ (Bf)
[Aspherical data]
7th page
K = + 1.0000, A4 = -1.31860E-04, A6 = -1.92070E-06, A8 = 0.00000E-00, A10 = 0.00000E-00
8th page
K = + 1.0003, A4 = -1.89960E-04, A6 = -1.12410E-06, A8 = + 1.37980E-08, A10 = 0.00000E + 00
10th page
K = -5.3024, A4 = + 3.81430E-03, A6 = -2.24570E-04, A8 = + 1.40860E-05, A10 = -3.98030E-07
15th page
K = + 1.7982, A4 = -1.62540E-04, A6 = + 1.47110E-06, A8 = 0.00000E-00, A10 = 0.00000E + 00
21st page
K = + 5.4521, A4 = + 8.98970E-04, A6 = + 3.07800E-05, A8 = -1.91800E-06, A10 = + 1.24650E-07
[Overall specifications]
Zoom ratio 3.37255
Wide-angle end Intermediate focal length Telephoto end f 5.10000 to 10.00000 to 17.20001
FNo 3.65530 to 4.10195 to 4.61215
ω 40.34597 〜 21.90968 〜 13.02418
Y 4.05000 to 4.05000 to 4.05000
TL 54.05001-54.05009-54.04988
Bf 0.60000 to 0.60002 to 0.59998
[Zooming data]
Variable interval Wide angle end Intermediate focal length Telephoto end
d8 0.59960 4.88661 7.69831
d13 7.49881 3.21197 0.40012
d19 5.64056 3.11957 1.47846
d24 3.58172 6.10265 7.74363
[Zoom lens group data]
Group number Group first surface Group
G2 9 -6.00000
G3 15 14.43779
G5 25 -62.88980
[Conditional expression]
(1) PT / fw = 1.60785
(2) fG3 / fG4 = 1.2587
表２に示す諸元の表から分かるように、本実施例に係るズームレンズＺＬでは、上記条件式（１）及び（２）を全て満たすことが分かる。 As can be seen from the table of specifications shown in Table 2, it can be seen that the zoom lens ZL according to the present example satisfies all the conditional expressions (1) and (2).
図６は、第２実施例の諸収差図である。すなわち、図６（ａ）は広角端状態（f=5.10000mm）における無限遠合焦状態での諸収差図であり、図６（ｂ）は中間焦点距離状態（f=10.00000mm）における無限遠合焦状態での諸収差であり、図６（ｃ）は望遠端状態（f=17.20001mm）における無限遠合焦状態での諸収差である。 FIG. 6 is a diagram showing aberrations of the second example. That is, FIG. 6A is a diagram showing various aberrations in the infinitely focused state in the wide-angle end state (f = 5.10000 mm), and FIG. 6B is an infinite point in the intermediate focal length state (f = 10.00000 mm). FIG. 6C shows various aberrations in the infinite focus state in the telephoto end state (f = 17.20001 mm).
各収差図から明らかなように、第２実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。 As is apparent from the respective aberration diagrams, in the second example, it is understood that various aberrations are favorably corrected in each focal length state from the wide-angle end state to the telephoto end state, and excellent imaging performance is obtained.
その結果、第２実施例のズームレンズＺＬを搭載することにより、デジタルスチルカメラ（光学機器。図１及び図２参照）においても、優れた光学性能を確保することができる。 As a result, by mounting the zoom lens ZL of the second embodiment, excellent optical performance can be ensured even in a digital still camera (optical apparatus, see FIGS. 1 and 2).
（第３実施例）
第３実施例について、図７、図８及び表３を用いて説明する。図７は、第３実施例に係るズームレンズＺＬの構成を示すとともに、広角端状態（Ｗ）から中間焦点距離状態（Ｍ）を経て望遠端状態（Ｔ）までの焦点距離状態の変化、すなわちズーミングの際の各レンズ群の移動の様子を示している。
(Third embodiment)
A third embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 7 shows the configuration of the zoom lens ZL according to Example 3, and the change in the focal length state from the wide-angle end state (W) through the intermediate focal length state (M) to the telephoto end state (T), that is, The movement of each lens group during zooming is shown.
本実施例に係るズームレンズＺＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、光路を約９０度に折り曲げることを目的とした直角プリズム（光路折り曲げ光学素子）Ｐと、両凸形状の正レンズＬ１２と、両凸形状の正レンズＬ１３とから構成される。第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズと両凸形状の正レンズとの貼り合わせからなる接合レンズＬ２２とから構成される。第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの貼り合わせからなる接合レンズＬ３２とから構成される。第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ４１と、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの貼り合わせからなる接合レンズＬ４２とから構成される。第５レンズ群Ｇ５は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズと像面側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの貼り合わせからなる接合レンズＬ５１で構成される。なお、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間には、開口絞りＳが配置されている。また、第５レンズ群Ｇ５と像面Ｉとの間には、ローパスフィルタＬＰＦが配置されている。 In the zoom lens ZL according to the present embodiment, the first lens group G1 is arranged in order from the object side along the optical axis, the negative meniscus lens L11 having a convex surface toward the object side, and the optical path is bent at about 90 degrees. A right-angle prism (optical path bending optical element) P, a biconvex positive lens L12, and a biconvex positive lens L13. The second lens group G2 is arranged in order from the object side along the optical axis, and a cemented lens L22 formed by bonding a biconcave negative lens L21 and a biconcave negative lens and a biconvex positive lens. It consists of. The third lens group G3 is a cemented lens L32 formed by bonding a biconvex positive lens L31 and a biconvex positive lens and a biconcave negative lens arranged in order from the object side along the optical axis. It consists of. The fourth lens group G4 includes a biconvex positive lens L41 arranged in order from the object side along the optical axis, and a cemented lens L42 formed by bonding a biconvex positive lens and a biconcave negative lens. It consists of. The fifth lens group G5 is a cemented lens composed of a positive meniscus lens having a convex surface facing the image surface and a negative meniscus lens having a convex surface facing the image surface, which are arranged in order from the object side along the optical axis. L51. An aperture stop S is disposed between the second lens group G2 and the third lens group G3. A low pass filter LPF is disposed between the fifth lens group G5 and the image plane I.
なお、本実施例に係るズームレンズＺＬでは、上記の直角プリズム（光路折り曲げ光学素子）Ｐにより光路を９０度偏光しているが（図２参照）、図７で示すレンズ構成図にはこれを展開して示している。 In the zoom lens ZL according to the present embodiment, the optical path is polarized by 90 degrees by the right-angle prism (optical path bending optical element) P (see FIG. 2), but this is shown in the lens configuration diagram shown in FIG. Expanded and shown.
表３に第３実施例における各諸元の表を示す。なお、表３における面番号１〜３１は、図７に示す面１〜３１に対応している。また、第３実施例において、第７面、第８面、第１０面、第１５面及び第２１面の各レンズ面は、いずれも非球面形状に形成されている。 Table 3 shows a table of specifications in the third embodiment. In addition, the surface numbers 1-31 in Table 3 respond | correspond to the surfaces 1-31 shown in FIG. In the third embodiment, the lens surfaces of the seventh surface, the eighth surface, the tenth surface, the fifteenth surface, and the twenty-first surface are all aspherical.
また、表中において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔をｄ８とし、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔をｄ１３とし、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔をｄ１９とし、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔をｄ２４とする。これらの軸上空気間隔、すなわちｄ８、ｄ１３、ｄ１９及びｄ２４はズーミングに際して変化する。また、表中において、上記の条件式（１）及び（２）に対応する値も示している。 In the table, the axial air space between the first lens group G1 and the second lens group G2 is d8, the axial air space between the second lens group G2 and the third lens group G3 is d13, and the third The axial air gap between the lens group G3 and the fourth lens group G4 is d19, and the axial air gap between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 is d24. These on-axis air spacings, d8, d13, d19 and d24, change during zooming. In the table, values corresponding to the conditional expressions (1) and (2) are also shown.
（表３）
［レンズ諸元］
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
１ 26.5547 0.7000 1.846660 23.78
２ 8.2059 3.0500
３ ∞ 8.2000 1.834000 37.35
４ ∞ 0.1000
５ 250.0000 1.9257 1.497820 82.56
６ -16.0342 0.1000
７＊ 14.5523 2.0543 1.589130 61.24
８＊ -34.2519 （d8）
９ -151.2403 0.5000 1.851350 40.10
１０＊ 5.7604 1.4249
１１ -8.1866 0.5000 1.696797 55.53
１２ 8.3638 1.5572 1.846660 23.78
１３ -18.8180 （d13）
１４ （開口絞りＳ） 0.9000
１５＊ 7.7712 1.4903 1.693500 53.22
１６ -27.0613 0.3019
１７ 6.5900 1.9300 1.487490 70.23
１８ -6.5978 0.5000 1.882997 40.76
１９ 7.7373 （d19）
２０ 9.9260 2.3327 1.589130 61.24
２１＊ -10.6332 0.1000
２２ 21.0339 2.5556 1.696797 55.53
２３ -5.6980 0.5000 1.903658 31.31
２４ 21.5294 （d24）
２５ -6.7079 1.8530 1.516330 64.14
２６ -4.4792 0.5000 1.903658 31.31
２７ -6.4773 0.7457
２８ ∞ 0.6500 1.516330 64.14
２９ ∞ 0.9000
３０ ∞ 0.5000 1.516330 64.14
３１ ∞ （Bf）
［非球面データ］
第７面
K=+1.0000,A4=-1.24540E-04,A6=-1.33640E-06,A8=+0.00000E-00,A10=0.00000E-00
第８面
K=-32.5576,A4=-2.74640E-04,A6=+9.35910E-07,A8=-7.70150E-09,A10=0.00000E-00
第１０面
K=+1.8888,A4=-8.86920E-04,A6=-8.25520E-06,A8=-2.86010E-06,A10=+9.23350E-09
第１５面
K=+1.3768,A4=-3.60590E-05,A6=+4.49380E-06,A8=+1.68340E-07,A10=0.00000E-00
第２１面
K=+1.6204,A4=+4.76800E-04,A6=+2.38560E-06,A8=-5.77160E-07,A10=+1.86680E-08
［全体諸元］
ズーム比 3.37254
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 5.10000 〜 9.99999 〜 17.19997
ＦＮｏ 3.64057 〜 4.09740 〜 4.63891
ω 40.35233 〜 21.88472 〜 13.02494
Ｙ 4.05000 〜 4.05000 〜 4.05000
ＴＬ 54.04425 〜 54.04434 〜 54.04395
Ｂｆ 0.60000 〜 0.60000 〜 0.59982
［ズーミングデータ］
可変間隔 広角端 中間焦点距離 望遠端
d８ 0.60001 4.94437 7.68281
d13 7.47204 3.12780 0.38924
d19 5.76574 3.27104 1.46146
d24 3.73509 6.22976 8.03926
［ズームレンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離
Ｇ１ １ 13.38961
Ｇ２ ９ -5.98509
Ｇ３ 15 14.58475
Ｇ４ 20 11.49999
Ｇ５ 25 -78.99958
［条件式］
（１） ＰＴ／ｆｗ ＝1.60784
（２）ｆＧ３／ｆＧ４＝1.2682
(Table 3)
[Lens specifications]
Surface number Curvature radius Surface spacing Refractive
2 8.2059 3.0500
3 ∞ 8.2000 1.834000 37.35
4 ∞ 0.1000
5 250.0000 1.9257 1.497820 82.56
6 -16.0342 0.1000
7 * 14.5523 2.0543 1.589130 61.24
8 * -34.2519 (d8)
9 -151.2403 0.5000 1.851350 40.10
10 * 5.7604 1.4249
11 -8.1866 0.5000 1.696797 55.53
12 8.3638 1.5572 1.846660 23.78
13 -18.8180 (d13)
14 (Aperture stop S) 0.9000
15 * 7.7712 1.4903 1.693500 53.22
16 -27.0613 0.3019
17 6.5900 1.9300 1.487490 70.23
18 -6.5978 0.5000 1.882997 40.76
19 7.7373 (d19)
20 9.9260 2.3327 1.589130 61.24
21 * -10.6332 0.1000
22 21.0339 2.5556 1.696797 55.53
23 -5.6980 0.5000 1.903658 31.31
24 21.5294 (d24)
25 -6.7079 1.8530 1.516330 64.14
26 -4.4792 0.5000 1.903658 31.31
27 -6.4773 0.7457
28 ∞ 0.6500 1.516330 64.14
29 ∞ 0.9000
30 ∞ 0.5000 1.516330 64.14
31 ∞ (Bf)
[Aspherical data]
7th page
K = + 1.0000, A4 = -1.24540E-04, A6 = -1.33640E-06, A8 = + 0.00000E-00, A10 = 0.00000E-00
8th page
K = -32.5576, A4 = -2.74640E-04, A6 = + 9.35910E-07, A8 = -7.70150E-09, A10 = 0.00000E-00
10th page
K = + 1.8888, A4 = -8.86920E-04, A6 = -8.25520E-06, A8 = -2.86010E-06, A10 = + 9.23350E-09
15th page
K = + 1.3768, A4 = -3.60590E-05, A6 = + 4.49380E-06, A8 = + 1.68340E-07, A10 = 0.00000E-00
21st page
K = + 1.6204, A4 = + 4.76800E-04, A6 = + 2.38560E-06, A8 = -5.77160E-07, A10 = + 1.86680E-08
[Overall specifications]
Zoom ratio 3.37254
Wide-angle end Intermediate focal length Telephoto end f 5.10000 to 9.99999 to 17.19997
FNo 3.64057 to 4.09740 to 4.63891
ω 40.35233 〜 21.88472 〜 13.02494
Y 4.05000 to 4.05000 to 4.05000
TL 54.04425 to 54.04434 to 54.04395
Bf 0.60000 to 0.60000 to 0.59982
[Zooming data]
Variable interval Wide angle end Intermediate focal length Telephoto end
d8 0.60001 4.94437 7.68281
d13 7.47204 3.12780 0.38924
d19 5.76574 3.27104 1.46146
d24 3.73509 6.22976 8.03926
[Zoom lens group data]
Group number Group first surface Group
G2 9 -5.98509
G3 15 14.58475
G5 25 -78.99958
[Conditional expression]
(1) PT / fw = 1.60784
(2) fG3 / fG4 = 1.682
表３に示す諸元の表から分かるように、本実施例に係るズームレンズＺＬでは、上記条件式（１）及び（２）を全て満たすことが分かる。 As can be seen from the table of specifications shown in Table 3, it can be seen that the zoom lens ZL according to the present example satisfies all the conditional expressions (1) and (2).
図８は、第３実施例の諸収差図である。すなわち、図８（ａ）は広角端状態（f=5.10000mm）における無限遠合焦状態での諸収差図であり、図８（ｂ）は中間焦点距離状態（f=9.99999mm）における無限遠合焦状態での諸収差であり、図８（ｃ）は望遠端状態（f=17.19997mm）における無限遠合焦状態での諸収差である。 FIG. 8 is a diagram showing various aberrations of the third example. 8A is a diagram showing various aberrations in the infinite focus state in the wide-angle end state (f = 5.10000 mm), and FIG. 8B is infinite in the intermediate focal length state (f = 9.99999 mm). FIG. 8C shows various aberrations in the infinite focus state in the telephoto end state (f = 17.19997 mm).
各収差図から明らかなように、第３実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。 As is apparent from the respective aberration diagrams, in the third example, it is understood that various aberrations are well corrected in each focal length state from the wide-angle end state to the telephoto end state, and excellent imaging performance is obtained.
その結果、第３実施例のズームレンズＺＬを搭載することにより、デジタルスチルカメラ（光学機器。図１及び図２参照）においても、優れた光学性能を確保することができる。 As a result, by mounting the zoom lens ZL of the third embodiment, excellent optical performance can be ensured even in a digital still camera (optical apparatus, see FIGS. 1 and 2).
（第４実施例）
第４実施例について、図９、図１０及び表４を用いて説明する。図９は、第４実施例に係るズームレンズＺＬの構成を示すとともに、広角端状態（Ｗ）から中間焦点距離状態（Ｍ）を経て望遠端状態（Ｔ）までの焦点距離状態の変化、すなわちズーミングの際の各レンズ群の移動の様子を示している。
(Fourth embodiment)
The fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 9 and 10 and Table 4. FIG. FIG. 9 shows the configuration of the zoom lens ZL according to Example 4, and the change in the focal length state from the wide-angle end state (W) through the intermediate focal length state (M) to the telephoto end state (T). The movement of each lens group during zooming is shown.
本実施例に係るズームレンズＺＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、光路を約９０度に折り曲げることを目的とした直角プリズム（光路折り曲げ光学素子）Ｐと、両凸形状の正レンズＬ１２と、両凸形状の正レンズＬ１３とから構成される。第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズと両凸形状の正レンズとの貼り合わせからなる接合レンズＬ２２とから構成される。第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの貼り合わせからなる接合レンズＬ３２とから構成される。第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ４１と、両凸形状の正レンズと両凹形状の負レンズとの貼り合わせからなる接合レンズＬ４２とから構成される。第５レンズ群Ｇ５は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズと像面側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの貼り合わせからなる接合レンズＬ５１で構成される。なお、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間には、開口絞りＳが配置されている。また、第５レンズ群Ｇ５と像面Ｉとの間には、ローパスフィルタＬＰＦが配置されている。 In the zoom lens ZL according to the present embodiment, the first lens group G1 is arranged in order from the object side along the optical axis, the negative meniscus lens L11 having a convex surface toward the object side, and the optical path is bent at about 90 degrees. A right-angle prism (optical path bending optical element) P, a biconvex positive lens L12, and a biconvex positive lens L13. The second lens group G2 includes a negative meniscus lens L21 arranged in order from the object side along the optical axis and having a convex surface facing the object side, and a combination of a biconcave negative lens and a biconvex positive lens. And a cemented lens L22. The third lens group G3 is a cemented lens L32 formed by bonding a biconvex positive lens L31 and a biconvex positive lens and a biconcave negative lens arranged in order from the object side along the optical axis. It consists of. The fourth lens group G4 includes a biconvex positive lens L41 arranged in order from the object side along the optical axis, and a cemented lens L42 formed by bonding a biconvex positive lens and a biconcave negative lens. It consists of. The fifth lens group G5 is a cemented lens composed of a positive meniscus lens having a convex surface facing the image surface and a negative meniscus lens having a convex surface facing the image surface, which are arranged in order from the object side along the optical axis. L51. An aperture stop S is disposed between the second lens group G2 and the third lens group G3. A low pass filter LPF is disposed between the fifth lens group G5 and the image plane I.
なお、本実施例に係るズームレンズＺＬでは、上記の直角プリズム（光路折り曲げ光学素子）Ｐにより光路を９０度偏光しているが（図２参照）、図９で示すレンズ構成図にはこれを展開して示している。 In the zoom lens ZL according to the present embodiment, the optical path is polarized by 90 degrees by the right-angle prism (optical path bending optical element) P (see FIG. 2), but this is shown in the lens configuration diagram shown in FIG. Expanded and shown.
表４に第４実施例における各諸元の表を示す。なお、表４における面番号１〜３１は、図９に示す面１〜３１に対応している。また、第４実施例において、第７面、第８面、第１０面、第１５面及び第２１面の各レンズ面は、いずれも非球面形状に形成されている。 Table 4 shows a table of specifications in the fourth embodiment. In addition, the surface numbers 1-31 in Table 4 respond | correspond to the surfaces 1-31 shown in FIG. In the fourth embodiment, the lens surfaces of the seventh surface, the eighth surface, the tenth surface, the fifteenth surface, and the twenty-first surface are all aspherical.
また、表中において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔をｄ８とし、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔をｄ１３とし、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔をｄ１９とし、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔をｄ２４とする。これらの軸上空気間隔、すなわちｄ８、ｄ１３、ｄ１９及びｄ２４はズーミングに際して変化する。また、表中において、上記の条件式（１）及び（２）に対応する値も示している。 In the table, the axial air space between the first lens group G1 and the second lens group G2 is d8, the axial air space between the second lens group G2 and the third lens group G3 is d13, and the third The axial air gap between the lens group G3 and the fourth lens group G4 is d19, and the axial air gap between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 is d24. These on-axis air spacings, d8, d13, d19 and d24, change during zooming. In the table, values corresponding to the conditional expressions (1) and (2) are also shown.
（表４）
［レンズ諸元］
面番号 曲率半径 面間隔 屈折率 アッベ数
１ 28.4914 0.7000 1.846660 23.78
２ 8.2156 3.0500
３ ∞ 8.2000 1.834000 37.35
４ ∞ 0.1000
５ 500.0000 1.9616 1.497820 82.56
６ -15.6630 0.1000
７＊ 14.5487 2.1183 1.589130 61.24
８＊ -31.9486 （d8）
９ 144.0703 0.5000 1.851350 40.10
１０＊ 5.6817 1.4845
１１ -7.8067 0.5000 1.696797 55.53
１２ 8.2988 1.5588 1.846660 23.78
１３ -19.8009 （d13）
１４ （開口絞りＳ） 0.9967
１５＊ 7.3830 1.5313 1.693500 53.22
１６ -29.0114 0.1506
１７ 6.0785 1.9653 1.487490 70.23
１８ -7.0804 0.5000 1.882997 40.76
１９ 6.5320 （d19）
２０ 9.6471 2.3400 1.589130 61.24
２１＊ -10.7140 0.1000
２２ 23.9031 2.6688 1.696797 55.53
２３ -5.1889 0.5000 1.903658 31.31
２４ 24.6480 （d24）
２５ -8.1182 1.7959 1.516330 64.14
２６ -5.0217 0.5000 1.903658 31.31
２７ -7.3714 0.5000
２８ ∞ 0.6500 1.516330 64.14
２９ ∞ 0.9000
３０ ∞ 0.5000 1.516330 64.14
３１ ∞ （Bf）
［非球面データ］
第７面
K=+1.0000,A4=-1.18030E-04,A6=-1.44570E-06,A8=0.00000E-00,A10=0.00000E-00
第８面
K=-18.8694,A4=-2.31640E-04,A6=-5.06970E-08,A8=+4.46940E-09,A10=0.00000E-00
第１０面
K=-6.6859,A4=+4.97570E-03,A6=-3.76750E-04,A8=+2.72900E-05,A10=-8.83230E-07
第１５面
K=+1.6844,A4=-1.87680E-04,A6=+2.85650E-06,A8=-1.48940E-07,A10=0.00000E-00
第２１面
K=+0.3547,A4=+3.09870E-04,A6=+2.44200E-06,A8=-7.07890E-07,A10=+1.93450E-08
［全体諸元］
ズーム比 3.37255
広角端 中間焦点距離 望遠端
ｆ 5.09999 〜 9.99999 〜 17.19998
ＦＮｏ 3.64479 〜 4.12109 〜 4.62078
ω 40.34472 〜 21.89715 〜 13.02308
Ｙ 4.05000 〜 4.05000 〜 4.05000
ＴＬ 54.04996 〜 54.05010 〜 54.04966
Ｂｆ 0.59993 〜 0.59996 〜 0.59976
［ズーミングデータ］
可変間隔 広角端 中間焦点距離 望遠端
d８ 0.60000 4.89352 7.68597
d13 7.48930 3.19590 0.40332
d19 5.66926 3.17292 1.50234
d24 3.81968 6.31601 7.98648
［ズームレンズ群データ］
群番号 群初面 群焦点距離
Ｇ１ １ 13.10779
Ｇ２ ９ -6.04645
Ｇ３ 15 14.46081
Ｇ４ 20 11.61338
Ｇ５ 25 -99.99831
［条件式］
（１） ＰＴ／ｆｗ ＝1.60785
（２）ｆＧ３／ｆＧ４＝1.2452
(Table 4)
[Lens specifications]
Surface number Curvature radius Surface spacing Refractive
2 8.2156 3.0500
3 ∞ 8.2000 1.834000 37.35
4 ∞ 0.1000
5 500.0000 1.9616 1.497820 82.56
6 -15.6630 0.1000
7 * 14.5487 2.1183 1.589130 61.24
8 * -31.9486 (d8)
9 144.0703 0.5000 1.851350 40.10
10 * 5.6817 1.4845
11 -7.8067 0.5000 1.696797 55.53
12 8.2988 1.5588 1.846660 23.78
13 -19.8009 (d13)
14 (Aperture stop S) 0.9967
15 * 7.3830 1.5313 1.693500 53.22
16 -29.0114 0.1506
17 6.0785 1.9653 1.487490 70.23
18 -7.0804 0.5000 1.882997 40.76
19 6.5320 (d19)
20 9.6471 2.3400 1.589130 61.24
21 * -10.7140 0.1000
22 23.9031 2.6688 1.696797 55.53
23 -5.1889 0.5000 1.903658 31.31
24 24.6480 (d24)
25 -8.1182 1.7959 1.516330 64.14
26 -5.0217 0.5000 1.903658 31.31
27 -7.3714 0.5000
28 ∞ 0.6500 1.516330 64.14
29 ∞ 0.9000
30 ∞ 0.5000 1.516330 64.14
31 ∞ (Bf)
[Aspherical data]
7th page
K = + 1.0000, A4 = -1.18030E-04, A6 = -1.44570E-06, A8 = 0.00000E-00, A10 = 0.00000E-00
8th page
K = -18.8694, A4 = -2.31640E-04, A6 = -5.06970E-08, A8 = + 4.46940E-09, A10 = 0.00000E-00
10th page
K = -6.6859, A4 = + 4.97570E-03, A6 = -3.76750E-04, A8 = + 2.72900E-05, A10 = -8.83230E-07
15th page
K = + 1.6844, A4 = -1.87680E-04, A6 = + 2.85650E-06, A8 = -1.48940E-07, A10 = 0.00000E-00
21st page
K = + 0.3547, A4 = + 3.09870E-04, A6 = + 2.44200E-06, A8 = -7.07890E-07, A10 = + 1.93450E-08
[Overall specifications]
Zoom ratio 3.37255
Wide angle end Intermediate focal length Telephoto end f 5.09999 to 9.99999 to 17.19998
FNo 3.64479 to 4.12109 to 4.62078
ω 40.34472 〜 21.89715 〜 13.02308
Y 4.05000 to 4.05000 to 4.05000
TL 54.04996-54.05010-54.04966
Bf 0.59993 to 0.59996 to 0.59976
[Zooming data]
Variable interval Wide angle end Intermediate focal length Telephoto end
d8 0.60000 4.89352 7.68597
d13 7.48930 3.19590 0.40332
d19 5.66926 3.17292 1.50234
d24 3.81968 6.31601 7.98648
[Zoom lens group data]
Group number Group first surface Group
G2 9 -6.04645
G3 15 14.46081
G5 25 -99.99831
[Conditional expression]
(1) PT / fw = 1.60785
(2) fG3 / fG4 = 1.2452
表４に示す諸元の表から分かるように、本実施例に係るズームレンズＺＬでは、上記条件式（１）及び（２）を全て満たすことが分かる。 As can be seen from the table of specifications shown in Table 4, it can be seen that the zoom lens ZL according to the present example satisfies all the conditional expressions (1) and (2).
図１０は、第４実施例の諸収差図である。すなわち、図１０（ａ）は広角端状態（f=5.09999mm）における無限遠合焦状態での諸収差図であり、図１０（ｂ）は中間焦点距離状態（f=9.99999mm）における無限遠合焦状態での諸収差であり、図１０（ｃ）は望遠端状態（f=17.19998mm）における無限遠合焦状態での諸収差である。 FIG. 10 is a diagram showing various aberrations of the fourth example. That is, FIG. 10A is a diagram showing various aberrations in the infinitely focused state in the wide-angle end state (f = 5.09999 mm), and FIG. 10B is infinity in the intermediate focal length state (f = 9.99999 mm). FIG. 10C shows various aberrations in the infinite focus state in the telephoto end state (f = 17.19998 mm).
各収差図から明らかなように、第４実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。 As is apparent from each aberration diagram, in the fourth example, it is understood that various aberrations are well corrected in each focal length state from the wide-angle end state to the telephoto end state, and excellent imaging performance is obtained.
その結果、第４実施例のズームレンズＺＬを搭載することにより、デジタルスチルカメラ（光学機器。図１及び図２参照）においても、優れた光学性能を確保することができる。 As a result, by mounting the zoom lens ZL of the fourth embodiment, excellent optical performance can be ensured even in a digital still camera (optical apparatus, see FIGS. 1 and 2).
なお、上述の実施形態において、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。 In the above-described embodiment, the following description can be appropriately adopted as long as the optical performance is not impaired.
上述の各実施例では、ズームレンズとして５群構成を示したが、６群、７群等の他の群構成にも適用可能である。 In each of the above-described embodiments, the five-group configuration is shown as the zoom lens.
また、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としてもよい。この合焦レンズ群は、オートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の（超音波モーター等による）モーター駆動にも適している。特に、第４レンズ群Ｇ４を合焦レンズ群とするのが好ましい。 In addition, a single lens group, a plurality of lens groups, or a partial lens group may be moved in the optical axis direction to be a focusing lens group that performs focusing from an object at infinity to a near object. This focusing lens group can be applied to autofocus, and is also suitable for driving a motor for autofocus (using an ultrasonic motor or the like). In particular, the fourth lens group G4 is preferably a focusing lens group.
また、レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向に振動させて、手ブレによって生じる像ブレを補正する防振レンズ群としてもよい。特に、第３レンズ群Ｇ３の全体または一部を防振レンズ群とするのが好ましい。 Alternatively, the lens group or the partial lens group may be vibrated in a direction perpendicular to the optical axis to correct the image blur caused by camera shake. In particular, the whole or part of the third lens group G3 is preferably an anti-vibration lens group.
また、各レンズ面を非球面としても構わない。また、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。なお、非球面は各レンズ群に配置されることが好ましい。特に、単レンズの表面を非球面とすることが好ましい。 Each lens surface may be an aspherical surface. The aspherical surface may be any of an aspherical surface by grinding, a glass mold aspherical surface in which a glass is formed into an aspherical shape, or a composite aspherical surface in which a resin is formed in an aspherical shape on the glass surface. The aspheric surface is preferably arranged in each lens group. In particular, the surface of the single lens is preferably an aspheric surface.
開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３の近傍に配置されるのが好ましいが、開口絞りＳとしての部材を設けずに、レンズ枠でその役割を代用してもよい。 The aperture stop S is preferably disposed in the vicinity of the third lens group G3. However, the role of the aperture stop S may be substituted by a lens frame without providing a member as the aperture stop S.
各レンズ面には、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜が施され、フレアやゴーストを軽減し、高コントラストの高い光学性能を達成することにしてもよい。 Each lens surface may be provided with an antireflection film having a high transmittance in a wide wavelength range to reduce flare and ghost and achieve high optical performance with high contrast.
各レンズ群（特に、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３又は第４レンズ群Ｇ４）は、１つの単レンズと１つの接合レンズとから構成することが好ましい。このように構成することにより、接合レンズで色収差の補正を行うとともに、正または負の屈折力を単レンズと接合レンズとに分散させて、各レンズ面の曲率半径を大きくすることが可能である。 Each lens group (in particular, the second lens group G2, the third lens group G3, or the fourth lens group G4) is preferably composed of one single lens and one cemented lens. With this configuration, it is possible to correct the chromatic aberration with the cemented lens and increase the curvature radius of each lens surface by dispersing the positive or negative refractive power between the single lens and the cemented lens. .
なお、本発明を分かりやすくするために、実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。 In addition, in order to make this invention intelligible, although demonstrated with the component requirement of embodiment, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this.
ＣＡＭ デジタルスチルカメラ（光学機器）
ＺＬ ズームレンズ
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ４ 第４レンズ群
Ｇ５ 第５レンズ群
ＬＰＳ ローパスフィルタ
Ｐ 光路折り曲げ光学素子
Ｓ 開口絞り
Ｉ 像面
CAM digital still camera (optical equipment)
ZL zoom lens G1 first lens group G2 second lens group G3 third lens group G4 fourth lens group G5 fifth lens group LPS low pass filter P optical path bending optical element S aperture stop I image surface
Claims (8)
前記第１レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有するレンズと、光路を折り曲げることを目的とした光学素子と、正の屈折力を有するレンズと、正の屈折力を有するレンズとを有し、
前記光路を折り曲げることを目的とした光学素子の光軸に沿った中心厚をＰＴとし、レンズ全系の広角端焦点距離をｆｗとしたとき、次式
１．０＜ＰＴ／ｆｗ＜１．７
の条件を満足することを特徴とするズームレンズ。 A first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, arranged in order from the object side along the optical axis; A fourth lens group having a refractive power and a fifth lens group having a negative refractive power;
The first lens group includes a lens having negative refractive power, arranged in order from the object side along the optical axis, an optical element intended to bend the optical path, a lens having positive refractive power, A lens having a refractive power of
When the center thickness along the optical axis of the optical element intended to bend the optical path is PT and the wide-angle end focal length of the entire lens system is fw, the following expression 1.0 <PT / fw <1.7
A zoom lens that satisfies the following conditions.
１．０＜ｆＧ３／ｆＧ４＜１．５
の条件を満足することを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。 When the focal length of the third lens group is fG3 and the focal length of the fourth lens group is fG4, the following expression 1.0 <fG3 / fG4 <1.5
The zoom lens according to claim 1, wherein the following condition is satisfied.
ｆｗ＜６．０
の条件を満足することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のズームレンズ。 When the wide-angle end focal length of the entire lens system is fw, the following formula fw <6.0
The zoom lens according to claim 1, wherein the zoom lens satisfies the following condition.
前記第２レンズ群及び第４レンズ群は、広角端から望遠端へのズーミングに際して移動させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のズームレンズ。 The first lens group, the third lens group, and the fifth lens group are fixed during zooming from the wide-angle end to the telephoto end,
The zoom lens according to claim 1, wherein the second lens group and the fourth lens group are moved during zooming from the wide-angle end to the telephoto end.
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